JPH10223708A - 従順なウェハプローバ結合アダプタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電子試験装置をウェハプローバに正確に且つ迅
速に整列させるのに使用する従順なウェハプローバ結合
アダプタを提供する。 【解決手段】従順なアダプタは、試験ヘッドの重量の一
部を支持するコイルばねの形を成す従順なばね機構を備
えており、アダプタの上部はそれ自身を試験ヘッドと自
動的に整列させている。この望ましい局面は、すべての
コネクタを正しく据えることができるので、ロック係合
は、ウェハプローバおよび試験ヘッドの表面が完全に平
面状でなくても、二つの表面の間に従順で確実な組合せ
を与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子試験頭をウェ
ハプローバに正確に整列するための結合システムに使用
する従順なウェハプローバ結合アダプタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術のウェハプローバおよび試験ヘ
ッドは、剛い装置であって、試験ヘッドとウェハプロー
バとの精密な整列を困難にしている。整列の目的で、試
験ヘッド（テスタ）の表面をウェハプローバ（ウェハ）
の表面に合わせて平面状にすべきである。試験ヘッドお
よびウェハプローバは共に、大きな質量を有し、それら
それぞれの平面を互いに迅速に整列させるのを極めて困
難にしている。二つの表面を正確に且つ迅速に組み合わ
せることが非常に望ましい。従来技術の方法では、剛さ
および大きな質量が関係しているためこれを達成する上
で困難がある。加えて、一方の強固な平面状表面を他方
と組合せようとするとき表面の一方および／または他方
が損傷する可能性がある。

【０００３】従来技術では、試験システムをウェハプロ
ーバに組み合わせる速さを上げるために、アダプタを試
験ヘッドそれ自身に剛く取付けて試験ヘッドがウェハ上
に下りるようにしている。プローブ先端は、試験ヘッド
（大質量）を、試験ヘッドの中間を貫く展望鏡を通して
見ながら動き回らせることにより、ウェハと整列させら
れる。このような厄介なプロセスでは、しばしば二つの
大きい質量を正しく整列させるのに協同して作業する２
人の人員が長時間必要になり、この場合１人は、観察位
置にヘッドを保持するように、係合しようとする観察機
構の下から覗き、他の１人（普通は、梯子に乗ってい
る）はプローブがウェハに如何に整列しているかを観察
する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述の事柄に鑑み、電
子試験装置をウェハプローバに正確に且つ迅速に整列さ
せるための結合システムに使用する改良されたウェハプ
ローバ結合アダプタを提供することが非常に望ましい。

【０００５】本発明の目的は、電子試験装置をウェハプ
ローバに正確に且つ迅速に整列させるのに使用する従順
なウェハプローバ結合アダプタを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】一実施例では、従順なウ
ェハプローバ結合アダプタは、従順な結合能力を与え
る。従順なアダプタは、試験ヘッドの重量の一部を支持
するコイルばねの形を成す従順なばね機構を備えてお
り、アダプタの上部はそれ自身を試験ヘッドと自動的に
整列させている。この望ましい局面は、すべてのコネク
タを正しく据えることができるので、ロック係合は、ウ
ェハプローバおよび試験ヘッドの表面が完全に平面状で
なくても、二つの表面の間に従順で確実な組合せを与え
る。

【０００７】本発明の他の特徴は、その結合プロセスに
よる接続にある。上に前に述べたように、従来技術で
は、試験システムをウェハプローバに組み合わせる速さ
を上げるために、アダプタが試験ヘッドに剛く取付けら
れているので、ウェハおよびプローブ先端が、試験ヘッ
ドの中間を貫く展望鏡を通して見ながら試験ヘッド（大
きな質量）を動き回らせることによりウェハに整列させ
られると、試験ヘッドは下に移動する。このプロセスで
は、二つの大きい質量を正しく整列させるのに、しばし
ば協同して共に作業する２人の人員が必要である。

【０００８】本発明は、プローバ先端をウェハプローバ
に角整列（一実施例では、約１５°以内の角調節）でき
るようにする回転（「θ」）調節能力のある従順アダプ
タを取り付けることを考えている。本発明は、従来技術
の装置の複雑さおよび扱い難さ無しで、テレビジョンモ
ニタ（または顕微鏡）を通してまたは直接に整列プロセ
スを観察できる１人のユーザを考えている。こうして試
験ヘッドを下げ、所定位置にロックしてシステムを試験
に使用できる状態に整えることができる。

【０００９】本発明の他の特徴によれば、アダプタのウ
ェハへの整列が乱されないから、試験ヘッドを一つのウ
ェハプローバから他のウェハプローバへ容易に移動させ
ることができる。したがって、他の長く複雑な再整列プ
ロセスを行なう必要なしに試験ヘッドをステーション間
で非常に急速に前後に移動させることができる。

【００１０】本発明の他の目的、特徴、および長所は、
付図に関連して行なう以下の詳細な説明から明らかにな
るであろう。

【００１１】

【発明の実施の態様】次に本発明の好適実施例を詳細に
参照するが、その数例が付図に図解されている。本発明
を好適実施例に関連して説明するが、好適実施例は本発
明をこれらの実施例に限定するものではないことが理解
されよう。対照的に、本発明は、付記した特許請求の範
囲の精神および範囲に含まれ得る代案、修正例、および
同等案を包含する。

【００１２】本発明の好適実施例を詳細に説明する前
に、上に記した米国特許第５，５５２，７０１号に述べ
られている結合システムを全般的に概観しておくことが
役に立つと信ずる。

【００１３】全般的に数字１０で示した通常のプログラ
ム式電子回路テスタを図１に示す。電子回路テスタ１０
は、導管１４を通して、試験ヘッドに接続された装置ま
たは集積回路に電気信号を加える交流および直流電気信
号発生器のような、電子試験・測定計器のラック（１
６）に引き込まれているケーブルにより電気的に接続さ
れている試験ヘッド１２、およびそれら加えられた電気
信号に対する応答を測定するための信号アナライザ、た
とえば、ネットワークアナライザ、オシロスコープ、ま
たは他の波形ディジタル化または信号処理機器、を備え
ている。試験ヘッド１は、電気信号の分配、信号分離、
周波数変換、増幅、減衰、切り替え、または他の、ラッ
ク１６または試験すべき装置または集積回路に伝える前
に電気信号の調節または修正を行なう回路を備えること
ができる。

【００１４】図１および図１ａに示すように、試験ヘッ
ド１２は、負荷盤１８を介して、および通常試験ヘッド
に取り付けられている取付具盤２０を介して、装置また
は集積回路に接続している。代わりに、取付具盤２０の
設置の前に、取付具盤と同様の構成を有する校正盤（図
示せず）を試験ヘッド１２に接続して試験ヘッドを校正
できる。負荷盤１８の構成は、アナログまたはディジタ
ルの電子回路のような、試験される装置または集積回路
の形式または系列によって変わるが、取付具盤２０の構
成は通常、試験される系列または特定の装置または集積
回路に特有である。

【００１５】図１に示すように、取付具盤２０は、被試
験対象（ＤＵＴ）盤２２に接続されており、盤２２は、
インダクタ、コンデンサ、および／または他の、ＤＵＴ
盤に取付けられたまたはＤＵＴ盤上に製作された電子構
成要素または回路を備え、試験される装置または集積回
路に伝えられた、または受け取った電気信号の切り離
し、フィルタリング、減衰、または他の場合修正を行な
う。最後に、ＤＵＴ盤２２は、電子回路テスタ１０と、
実装された装置または集積回路２６のような、試験され
る実際の電子回路との間の電気的接続を行なうためのソ
ケット２４に接続されている。

【００１６】やはり図１に示したように、試験ヘッド１
２は、移動台２８に取付けられている。試験ヘッド１２
は、旋回可能接続３０により移動台２８に取付けられて
いる。旋回可能接続３０は、適切な負荷盤１８および構
成または取付具盤２０およびソケット２４の付いたＤＵ
Ｔ盤を操作員が電子回路テスタ１０の試験ヘッドに取付
けることができるように、試験ヘッド１２をほぼ上向き
の水平位置に設置できるようにする。試験ヘッド１２
も、ソケット２４が、たとえば、各実装された装置また
は集積回路２６を試験すべき電子回路テスタに迅速に送
る自動材料ハンドラ３２に接続できるように、如何なる
角位置にも旋回できる。

【００１７】代わりに、ウェハプローブ（図示せず）を
ＤＵＴ盤２２に取付けられたソケット２４の代わりに置
き換えることができる。旋回可能接続３０は、試験ヘッ
ド１２を反転位置まで旋回させてウェハプロービングス
テーション（図示せず）でウェハ（図示せず）上の装置
または集積回路を試験できるようにする。

【００１８】ソケット２４を、自動材料ハンドラ３２、
またはウェハプロービングステーション（図示せず）に
あるウェハプローブ（図示せず）に接続するために、枠
３４を試験ヘッド１２に取付けてある。枠３４と組み合
うジグ（ｊｉｇ）３６が自動材料ハンドラ３２またはウ
ェハプロービングステーション（図示せず）に取付けら
れて、試験ヘッド１２をハンドラまたはステーションと
整列させ、ソケット２４またはウェハプローブ（図示せ
ず）が、それぞれ試験すべき装置または集積回路に接触
するようにしている。

【００１９】残念ながら、試験ヘッド１２は通常強固
で、操作員が操作するのが困難である。したがって、ソ
ケット２４を自動材料ハンドラ３２またはウェハプロー
ビングステーション（図示せず）に対して整列させ、実
装された装置または集積回路またはウェハ上の装置また
は集積回路を試験することには問題がある。

【００２０】ソケット２４を自動材料ハンドラ３２と整
列しやすくする、またはウェハプローブ（図示せず）を
ウェハプロービングステーション（図示せず）で整列し
やすくする構造が設けられている。この構造は、セット
アップを容易にし、電子回路テスタ１０と実際に試験さ
れている装置または集積回路との間における接触の再現
性および確実性を向上する。

【００２１】図２、図６、および図７に全般に数字１０
０で示した結合システム が、電子回路試験システム１
０２に設けられ、試験システムの取付具盤１０４を試験
システムの試験ヘッド１０６に接続している。図２に示
したように、ＤＵＴ盤１０８が取付具盤１０４に組み込
まれている。また、ソケット１１０がＤＵＴ盤１０８に
組み込まれて、リードを実際に試験中の実装された装置
または集積回路（図示せず）に接触させ、リードをＤＵ
Ｔ盤に接続している。

【００２２】図２および図３に示したように、取付具盤
１０４には、プルダウンリング１１２が取付けられてい
る。取付具盤１０４には複数の穴１１４がある。プルダ
ウンリングリング１１２には複数のねじ穴１１６があ
る。複数の平小ねじ１１８が取付具盤１０４の穴１１４
を通して挿入され、プルダウンリング１１２のねじ穴１
１６にねじ込まれ、プルダウンリングを取付具盤に取付
けている。プルダウンリング１１２は好適には更にプル
ダウンリングの周辺から半径方向外向きに突出する複数
のプルダウンピン１２０を備えている。

【００２３】図２に示すように、試験ヘッド１０６に
は、開口１２４を有する負荷盤１２２が選択的に取付け
られている。試験ヘッド１０６は更に、開口１２４の内
部で試験ヘッドに取付けられるコネクタ支持円盤１２６
を備えている。コネクタ支持円盤１２６には、図４に示
したように、複数の周辺切り欠き１２６Ａがある。コネ
クタ支持円盤１２６には開口１２８もある。図２に示す
ように、コネクタ支持円盤１２６は、試験ヘッド１０６
を貫くトンネル１３０に対して周辺で取付けられ、コネ
クタ支持円盤の開口１２８は、トンネルと整列してい
る。

【００２４】図２および図５に示したように、トンネル
１３０は試験ヘッド１０６を完全に貫いている。一実施
例では、トンネル１３０は、コネクタ支持円盤１２６の
開口１２８から試験ヘッド１０６の後まで延長する管１
３２から構成することができる。トンネル１３０により
操作員は、試験ヘッド１０６の後に居て試験ヘッドの背
後から試験ヘッドを見通すことができる。

【００２５】再び図２および図３を参照すると、結合シ
ステム１００は、取付具盤１０４のプルダウンリング１
１２に接続されたスパイダ１３４を備えている。スパイ
ダ１３４を、たとえば、アルミニウムから構成すること
ができる。スパイダ１３４は、複数の半径方向スポーク
１３８を有する輪を備えている。各スポークには輪から
遠い端１３８Ａがある。各スポークの遠端１３８Ａには
ねじ穴１４０がある。プルダウンリング１１２にはスパ
イダ１３４のスポーク１３８と整列させるための複数の
穴１４２がある。プルダウンリング１１２の穴１４２を
通して挿入され、スパイダ１３４のスポーク１３８の遠
端１３８Ａにあるねじ穴１４０にねじ込まれている複数
の小ねじ１４４がスパイダをプルダウンリングに取付け
ている。図６に示したように、スパイダ１３４の各スポ
ーク１３８の、取付具盤１０４の反対側の面は、好適に
中間で輪１３６および遠端１３８Ａから解放され、電気
構成要素を取付具盤とスパイダとの間で取付具盤に取付
けられるようにしている。

【００２６】図２および図３に示したように、結合シス
テム１００は、好適には第１の端１４６Ａおよび第２の
端１４６Ｂを有する結合円錐１４６の形態を成す雄型結
合手段をも備えている。結合円錐１４６を、たとえば、
デルリン（Ｄｅｌｒｉｎ）から構成することができる。
結合円錐１４６の第２の端１４６Ｂは、スパイダ１３４
に取り付けられている。一実施例では、結合円錐１４６
の第２の端１４６Ｂは、結合円錐の第２の端が輪１３６
に嵌まり込むように肩１４６Ｃを備えている。他に、輪
１３６には輪を貫通する複数の穴１４８がある。結合円
錐１４６の第２の端１４６Ｂには、複数のねじ穴１５０
がある。輪１３６の穴１４８を通して挿入され、結合円
錐１４６の第２の端１４６Ｂにあるねじ穴１５０にねじ
込まれている複数の小ねじ１５２が結合円錐をスパイダ
１３４に取付けている。

【００２７】図２に示すように、結合円錐１４６の第１
の端１４６Ａは、取付具盤１０４が試験ヘッドに向かっ
て移動するとき、好適にはコネクタ支持円盤１２６にあ
る開口１２８の形態を成す雌型結合手段および試験ヘッ
ド１０６にあるトンネルに嵌まり込むよう構成されてい
る。一実施例では、図２、図３、および図４に示すよう
に、コネクタ支持円盤１２６にある開口１２８は円形で
あり、結合円錐１４６の断面は円形である。結合円錐１
４６の第２の端１４６Ｂに向かって外側に先細になって
いる結合円錐１４６の第１の端１４６Ａは第１の直径ｄ
を有し、結合円錐の第２の端１４６Ｂは第２の直径Ｄを
有している。第１の直径ｄは第２の直径Ｄより小さく、
第２の直径はコネクタ支持円盤１２６にある開口１２８
の直径よりわずかに小さい。

【００２８】動作中、結合システム１００は、取付具盤
１０４と試験ヘッド１０６とを係合しやすくする。取付
具盤１０４が試験ヘッド１０６に向かって移動するにつ
れて、結合円錐１４６の第１の端１４６Ａは、コネクタ
支持円盤１２６にある開口１２８に入る。結合円錐１４
６は第１の端１４６Ａから第２の端１４６Ｂに向かって
外側に先細になっているから、結合円錐は開口１２８に
対して自己心出しを行なう。取付具盤１０４が試験ヘッ
ド１０６に向かって移動し続けるにつれて、結合円錐１
４６の第１の端１４６Ａは試験ヘッド１０６のトンネル
１３０に進入する。結合円錐１４６はコネクタ支持円盤
１２６の開口１２８内部で自己心出しを行なうから、結
合円錐の第２の端１４６Ｂは、コネクタ支持円盤の開口
内に案内され、コネクタ支持円盤の開口内に座る。

【００２９】他に、図２および図４に示すように、ソケ
ット１１０の付いたＤＵＴ盤１０８を有する取付具盤１
０４を試験ヘッド１０６に設置するために、試験ヘッド
は好適に、プルダウンリング１１２を取付具盤およびコ
ネクタ支持円盤１２６に選択的に係合させ、取付具盤を
試験ヘッドに接続させるよう動作し得るカムリング１５
４を備えている。カムリング１５４は、複数の差し込み
スロット１５４Ａを備えている。取付具盤１０４に取付
けられたプルダウンリング１１２のプルダウンピン１２
０は、カムリング１５４の差し込みスロット１５４Ａに
係合している。カムリング１５４は、カムリングが試験
ヘッド１０６に取付けられたときコネクタ支持円盤１２
６の切り欠き１２６Ａを通過する複数のタブ１５４Ｂを
も備えている。

【００３０】取付具盤１０４が試験ヘッド１０６に向か
って移動し、結合円錐１４６がコネクタ支持円盤１２６
の開口１２８および試験ヘッドのトンネル１３０に入る
につれて、プルダウンリング１１２のプルダウンピン１
２０は、カムリング１５４の差し込みスロット１５４Ａ
の方に案内される。プルダウンリング１１２のプルダウ
ンピン１２０がカムリング１５４の差し込みスロット１
５４Ａに入っていると、カムリングの回転により取付具
盤１０４に取付けられたコネクタ１５６および１５８
が、それぞれ負荷盤１２２およびコネクタ支持円盤１２
６に取付けられた相手コネクタ１６０および１６２に向
かって軸方向に移動し、ソケット１１０と試験ヘッド１
０６との間の電気的接続を行なう。また、カムリング１
５４が回転するにつれて、タブ１５４Ｂは切り欠き１２
６Ａから遠くに回転し、コネクタ支持円盤１２６の周辺
の下に捉えられ、それにより砲尾部接続が形成される。
カムリング１５４は好適に、操作員が掴んでカムリング
を回転させることができる少なくとも一つのハンドル１
６４をカムリングの周辺に備えている。

【００３１】図２および図３に示したように、プルダウ
ンリング１１２は更に、複数の穴１６６を備えている。
他に、コネクタ支持円盤１２６は、結合円錐１４６が取
付具盤１０４を試験ヘッド１０６の方に案内するにつれ
て、プルダウンリング１１２のそれぞれの穴１６６に嵌
まる複数の先細だぼ１６８を備えている。したがって、
結合円錐１４６は、取付具盤１０４の負荷盤１２２およ
びコネクタ支持円盤１２６に対する全体的整列を与え、
先細だぼ１６８は精密な整列を与え、取付具盤に取付け
られたコネクタ１５６および１５８が、それぞれ負荷盤
１２２およびコネクタ支持円盤１２６に取付けられたコ
ネクタ１６０および１６２と組合い、ソケット１１０と
試験ヘッド１０６との電気的接続を行なうようになる。
取付具盤１０４と試験ヘッド１０６との機械的接続は、
一方で、プルダウンリング１１２のプルダウンピン１２
０がカムリングの差し込みスロット１５４Ａに係合する
ことにより、他方で、カムリングのタブ１５４Ｂとコネ
クタ支持円盤１２６との間の砲尾部接続により、カムリ
ング１５４が回転するとき行なわれる。

【００３２】図６に示すように、結合システム１００
は、電子回路試験システム１０２を実装された装置およ
び集積回路を試験システムに送る自動材料ハンドラに接
続しやすいよう構成されている。取付具盤１０４は実装
された装置および集積回路をソケット１１０に送るため
の、Ｄａｙｍａｒｃ ７１７ ＭｏｎｏＲａｉｌ集積回
路ハンドラのような、電子回路ハンドラ１７０の出力に
取付けられている。図３および図７に示したように、結
合システム１００は、電子回路試験システム１０２を、
ウェハ上の装置または集積回路を試験するウェハプロー
ビングステーション１７２に接続しやすいよう構成され
ている。

【００３３】結合システム１００は、取付具盤１０４を
試験ヘッド１０６に再現可能に接続する。結合システム
１００はまた、取付具盤１０４に取付けられたコネクタ
１５６および１５８および負荷盤１２２に取付けられた
それぞれのコネクタ１６０およびコネクタ支持円盤１２
６に取付けられたコネクタ１６２の損傷の危険を最小限
にする他、先細だぼ１６８が損傷する危険をも減らす。

【００３４】結合システム１００は、種々の修正、変
更、および改造を受けやすい。たとえば、ＤＵＴ盤１０
８を、取付具盤に組み込まれた別々の要素から構成する
のではなく、取付具盤１０４に統合することができる。
他に、結合円錐１４６およびスパイダ１３４に対応する
構造および開口１２８に対応する構造の配置を、結合円
錐およびスパイダが試験ヘッド１０６に取付けられ、受
け開口が試験ヘッドに面する取付具盤１０４に形成され
るように切り替えることができる。代わりに、内向きに
先細のリップをコネクタ円盤１２６の周辺に形成して結
合円盤１４６およびスパイダ１３４に対応させ、先細リ
ップをプルダウンリング１１２の中で自己心出しさせ、
すなわち、プルダウンリングの内部を開口１２８に対応
させることができる。

【００３５】結合システムの一般的概観について説明し
たから、本発明に従う従順なウェハプローバ結合アダプ
タの好適実施例の新規な特徴を次に説明することにす
る。

【００３６】一実施例では、従順なウェハプローバ結合
アダプタは、試験ヘッドを従順アダプタの最上部まで浮
かせる（下ろす）従順な結合能力を与える。従順アダプ
タは、試験ヘッドの重量の一部を従順に支持するコイル
ばねを備えており、アダプタの上部板は試験ヘッドとそ
れ自身で整列する。この望ましい局面は、すべてのコネ
クタを正しく座らせ、カム部分をロックすると二つの表
面が従順且つ確実に組み合うようにする。従順アダプタ
は、二つの上面と下面との間に柔軟なケーブルを備えて
おり、一実施例では、二つの面の間のコンプライアンス
は、すべての方向で約１／４−５／１６インチである。

【００３７】本発明の他の特徴は、結合プロセスに関係
している。本発明は、従順なアダプタをウェハプローバ
卓に締め付けることを考えている。従順なアダプタは、
プローバ先端が入っているプローバカードを固定する回
転可能なリングを備えている。回転可能なリングは、ウ
ェハプローバ卓の凹みの中に落下し、アダプタが卓に締
め付けられる。回転可能なリングは角度調節またはθ調
節を講じており、これによりリング（プローブ先端がプ
ローバカードを備えている）の内部回転が可能になり、
プローブ先端がウェハに角整列することができる。一実
施例では、本発明は、約１５°以内の角回転を考えてい
る。本発明は、ユーザが従来技術の方法の複雑さおよび
扱い難さなしに、顕微鏡（またはテレビジョンモニタ）
を通して直接整列プロセスを見ることができることを考
えている。整列すると、試験ヘッドを下げて所定位置に
ロックすることができ、システムは試験の準備が完了す
る。

【００３８】次に、図８を参照すると、本発明による従
順なウェハプローバ結合アダプタ２００の一実施例の分
解等角図が示されている。図８の従順アダプタ２００
は、図１ないし図７に関連して説明したような結合シス
テムに使用するのに適している。図８に示す従順なアダ
プタ構成２００は、図３で説明したものと類似の取付具
盤装置２０２を備えている。図８ではプルダウンリング
２０６が取付具盤２１０で向きが決められている。プル
ダウンリング２０６は、後に説明するように、試験ヘッ
ドセット（図８には示してない）の急速接続カム機構に
より掴まれることができるプルダウンピン２１２を備え
ている。取付具盤装置２０２は更に、スパイダ２２２に
接続された逆結合円錐２２０を備えており、これは上の
図３で示したと類似の仕方で取付具盤２１０に向けられ
ている。取付具盤２１０にあるコネクタ２２６も、図１
ないし図７で説明した結合システムと類似の仕方で接続
される。

【００３９】図８の従順結合アダプタ２００は、下に更
に詳細に説明するように、逆結合円錐装置を備えて本発
明の従順な結合の特徴を容易にしている。

【００４０】図８において、従順ばね機構２３０は、取
付具盤装置２０２と回転可能ロック組立体２４０との間
に接続されている複数の円錐状または先細のばね対２３
２を備えている。好適実施例では、プルダウンリング２
０６およびロック組立体２４０により取付具盤装置２０
２を従順に接続する円錐状または先細のばね対２３２が
４組存在する。図９で見られるように、各ばね対２３２
は、座金２４６により互いに分離されている円錐形ばね
２４２から形成されている。各ばね対２３２は、取付具
盤装置２０２とロック組立体２４０との間に適切なロッ
ク手段により取付けられている。各ばね対２３２は、図
９に分解図の形で示してあるように、ハウジング組立体
２５０（これはねじ付きハウジング組立体でよい）の中
に収容されている。従順ばね対２３２およびハウジング
組立体２５０は、一実施例では、すべての方向で１／４
−５／１６インチのコンプライアンス範囲に対する確実
な止めを与える。他のコンプライアンス範囲が従順アダ
プタ２００を用いて勿論可能である。

【００４１】再び図８を参照すると、回転可能ロック組
立体２４０は、各ばね対２３２の下部が取付けられるロ
ック板２６０およびウェハプローブ卓２６６内に、且つ
クランプ２６８を用いて、通常の仕方で締め付けること
ができる下部リング部分２６２を備えている。ロック組
立体２４０は、一実施例では、６個のＶ形ローラ２７
０、２７２（２個の固定ローラ２７０および４個の偏心
ローラ２７２）を備えている。Ｖ形ローラ２７０、２７
２はウェハプローブ卓の凹み２６６に嵌まるプローバカ
ード保持器リング２７４の内部Ｖ溝に係合する。この構
成により、取付けられたプローバカード２８０が（図１
０に見られるように）レバーまたはハンドル２８２の適
切な移動により正確な角回転が可能となり、回転後プロ
ーバカードをロック２８４を使用して所定位置にロック
できる。一好適実施例では、スロット２８６の中でハン
ドル２８２の回転を１５°の角回転だけ許容すれば、結
合システムの整列を迅速且つ正確に行なうために最終整
列の目的でプローバカードをプローブ先端で十分な角調
節が得られることが見いだされている。

【００４２】図１０は、図８の従順ウェハプローバ結合
アダプタ２００の断面図を示す。ロック組立体に入って
いるプローバカード２８０の角回転をはるかに高く（た
とえば、１８０°に）することができるが、１５°の調
節によりユーザは図１０のプローブ先端２９０をウェハ
２９０（たとえば、現在評価中の試験盤の基板）に正確
に整列する能力を得る。固定および偏心のローラ２７
０、２７２およびウェハプローブ卓２６６内部の対応す
るＶ溝リング２７４の組合せは、ロック組立体２４０の
滑らかで正確な角回転を可能とし、回転後ロック組立体
２４０をロック２８４の使用により所定位置にロックす
ることができる。

【００４３】図１０において、ロック円錐２２０は、図
８のスパイダ２２２および取付具盤２１０に先に述べた
仕方で取付けられている。先細のまたは円錐状ばね対２
３２（一対を図９の分解図で見ることができる）は、図
８の取付具盤装置２０２とロック組立体２４０との間に
同様の仕方で接続されている。やはり図１０で見られる
ように、一対の柔軟電気ケーブル３００が公知の仕方で
取付具盤装置２０２とプローバカード２８０との間に、
したがってプローバ先端２９０に電気的に接続されてい
る。柔軟電気ケーブル３００を使用すると試験ヘッドと
試験装置２９２との間の必要な電気接続が得られる。本
発明は、次に説明する望ましい特徴および長所を有する
従順ウェハプローバ結合アダプタ２００を提供する。

【００４４】図１１は、一対のロック腕３１０が、ユー
ザが回転させると上部ロック組立体３１２を回転させて
試験ヘッド（図１の試験ヘッド１２のような）に係合し
てロックするよう働く従順ウェハプローバ結合アダプタ
２００の他の斜視図を示す。逆結合円錐２２０は、図１
の試験ヘッド１２を図８の取付具盤装置２０２への最初
の係合を容易にするのに役立つ。

【００４５】先細または円錐状ばね対２３２を備えた従
順ばね機構２３０を使用すると、本発明による多数の望
ましい特徴が得られる。ばね対２３２は試験ヘッド自身
の質量および剛さに従順に適応する。円錐状ばね対２３
２を使用すると、引っ張りおよび圧縮の双方を与えるこ
とにより従順なアダプタ能力が得られる。すべての方向
に約１／４−５／１６インチの適応コンプライアンスを
与えるのが好ましい。

【００４６】やはり図１１で見られるように、ユーザは
テレビジョンカメラ３２０を使用することができ、カメ
ラ３２０は、プリズム（図示せず）と共に使用すると、
テレビジョンモニタに整列プロセスの正確な表示を与
え、先に上で説明したように、結合プロセスを大幅に簡
単にすることができる。テレビジョンカメラ３２０を使
用すると、従順アダプタの側面から整列プロセスを見る
ことができる。代わりに、顕微鏡（図示せず）を図８に
示す従順ウェハプローバ結合アダプタ２００と共に利用
することができ、またはユーザは単に、逆結合円錐２２
０にある開口２１８を通して整列プロセスを直接見るこ
とができる。

【００４７】図１２は、本発明による従順ウェハプロー
バ結合アダプタ２００の下面等角図を示す。図１２で、
従順アダプタ２００をプローバ卓２６６の中の凹みの中
に据えることができることを見ることができる。固定ロ
ーラ２７０および偏心ローラ２７２は、先に説明したよ
うに、ロック組立体２４０の角回転を容易にするよう
に、リング２７４のＶ溝２６２に係合している。

【００４８】従順ウェハプローバ結合アダプタ２００を
用いて最終調節を行なうにあたり、ユーザは、図１０の
プローバ先端２９０と試験ヘッドとの整列を、テレビジ
ョンカメラ、顕微鏡を用い、または観察開口２１８を通
して整列を直接見るなどにより、観察することができ
る。図８に示したように、角回転範囲を好適実施例の１
５°の範囲内にするようにハンドル２８２を回転させ、
ロック２８４によりロックすることができる（必要に応
じて他の範囲を設けることができる）。このようにして
ロック位置は、１人のユーザが先に説明したような結合
システムを正確且つ迅速に整列できるようにする従順な
適応能力を与える。

【００４９】動作中、従順ウェハプローバ結合アダプタ
２００は、試験ヘッド（図１の試験ヘッド１２のよう
な）を従順アダプタの最上部まで浮かせる（下げる）従
順な結合能力を与える。逆結合円錐２２０の上または第
１の端は第２のまたは下の端より狭い（下の端が上の端
より広い）。この構成により試験ヘッドの取付具装置２
０２への最初の結合プロセスが容易になる。コイルばね
対２３２は、試験ヘッドの重量の一部を従順に支持し、
更にアダプタ２００の上部は、図１１を見て理解される
ように、それ自身を試験ヘッドと自動的に整列させる。
この望ましい局面は、すべてのコネクタ２２６を正しく
座らせ、カムロックハンドル３１０が二つの表面の間の
従順且つ確実な組合いを与える。上に説明したように、
従順アダプタ２００は、図１０で二つの上面と下面との
間を電気的に接続する柔軟ケーブル３００を備えてお
り、一実施例では、二つの表面間のコンプライアンスは
すべての方向で１／４−５／１６インチである。

【００５０】本発明の他の特徴は、結合プロセスに関連
して既に説明してある。本発明は、図１０に示すプロー
バカード２８０の角調節を考えており、これにより、プ
ローバ先端２９０をウェハ２９２と約１５°以内に（一
実施例で）角整列させることができる。本発明では、１
人のユーザが従来技術の方法の複雑さおよび扱い難さ無
しで整列プロセスを顕微鏡（またはテレビジョンモニタ
３２０）を通して見ることができる。

【００５１】本発明の他の特徴によれば、アダプタ２０
０のウェハ２９２との整列が乱されないので、試験ヘッ
ドを一つのウェハプローバから他のウェハプローバへ容
易に移動させることができる。したがって、試験ヘッド
をステーション間で、他の長い複雑な再整列プロセスを
行なう必要なしに非常に迅速に前後に移動させることが
できる。

【００５２】本発明の特定の実施例におけるこれまでの
記述は、例示および説明の目的で提示してきた。それら
を完全なものにしたり、また本発明を開示した精密な形
体に限定したりするつもりはなく、上の教示に照らして
如何なる修正および変形も可能であることを理解すべき
である。実施例は、本発明の原理およびその実際の用途
を最も良く説明し、それにより当業者が本発明および種
々の修正を施した種々の実施例を、考えられる特定の用
途に適するように最も良く利用できるようにするために
選定されたものである。本発明の範囲は特許請求の範囲
およびその同等事項により規定される。

【００５３】以上、本発明の実施例について詳述した
が、以下、本発明の各実施態様の例を示す。

【００５４】（実施態様１）プローブ先端２９０を有す
るプローバカード２８０をウェハプローバ卓２６６上の
ウェハカード２９２に結合する結合システム１００にお
いて、取付具盤２１０、プルダウンリング２０６、およ
びスパイダ２２２を備えた取付具盤装置２０２、試験ヘ
ッド１２の前記取付具盤装置２０２への初めの取り付け
を容易にする、第１の端、および前記スパイダ２２２に
固定され、より広い、第２の端を有する結合円錐２２
０、前記試験ヘッド１２を前記取付具盤装置２０２にロ
ックするためのカムロック機構（３１０、３１２）、前
記ウェハプローバ卓２６６に締め付けられ、前記プロー
ブ先端２９０を有する前記プローバカード２８０を支持
している回転可能リング２６２を備え、該回転可能リン
グ２６２は、前記プローブ先端２９０が前記ウェハカー
ド２９２と回転可能に整列するとき、係合してロックさ
れるものである回転可能なロック組立体２４０、および
前記取付具盤装置２０２と前記ロック組立体２４０との
間に接続されて、前記ロックされた試験ヘッド１２およ
び前記取付具盤装置２０２を前記プローバカード２９２
を支持する前記ロックされた回転可能リング２６２に従
順に適合させるための従順なばね機構２３０、を備えて
いることを特徴とするウェハプローバ結合アダプタ２０
０。

【００５５】（実施態様２）プローブ先端２９０を有す
るプローバカード２８０をウェハプローバ卓２６６上の
ウェハカード２９２に結合する結合システム１００にお
いて、取付具盤２１０、プルダウンリング２０６、およ
びスパイダ２２２、を備えた取付具盤装置２０２、第１
の端、および第２の、スパイダ２２２に固定されて前記
取付具盤装置２０２を形成する、より広い端を有する結
合円錐２２０、前記ウェハプローバ卓２６６に締め付け
られ、前記プローブ先端２９０を有する前記プローバカ
ード２８０を支持している回転可能リング２６２を備え
た回転可能なロック組立体２４０であって、該回転可能
リング２６２は、前記プローブ先端２９０が前記ウェハ
カード２９２と回転可能に整列するとき、ロック係合し
てロックされるものである回転可能なロック組立体２４
０、を備えているウェハプローバ結合アダプタ２００を
備えていることを特徴とする結合システム１００。

【００５６】（実施態様３）前記結合システム１００
は、試験ヘッド１２を備えており、前記結合アダプタ２
００は、前記取付具盤装置２０２と前記ロック組立体２
４０との間に接続されて、前記試験ヘッド１２を前記取
付具盤装置２０２に従順にロックするための従順なばね
機構２３０を備えていることを特徴とする実施態様２に
記載の結合アダプタ２００。

【００５７】（実施態様４）前記結合円錐２２０は、試
験ヘッド１２の前記取付具盤装置２０２への最初の取付
けを容易にするものであり、前記結合アダプタ２００
は、前記試験ヘッド１２を前記取付具盤装置２０２にロ
ックするカムロック機構２３０を備えていることを特徴
とする実施態様３に記載の結合アダプタ２００。

【００５８】（実施態様５）前記従順なばね機構２３０
は、複数の円錐状ばね対２３２を備えていることを特徴
とする実施態様３に記載の結合アダプタ２００。

【００５９】（実施態様６）前記ばね対２３２は各々ハ
ウジング２５０に囲まれていて、所定範囲の従順性に対
する確実な止めを与えていることを特徴とする実施態様
４に記載の結合アダプタ２００。

【００６０】（実施態様７）従順性の範囲は、約１／４
インチであることを特徴とする実施態様６に記載の結合
用アダプタ２００。

【００６１】（実施態様８）前記ロック組立体２４０
は、前記ばね対２３２の一端に接続するための板２６
０、前記ロック用リング２６２を前記整列位置に回転さ
せるためのハンドル２８２、および前記リングを前記ロ
ック位置にロックするためのロック機構２３０、を備え
ているいことを特徴とする実施態様５に記載の結合アダ
プタ２００。

【００６２】（実施態様９）前記取付具盤装置２０２を
前記プローバカード２８０に電気的に接続するための複
数の柔軟な電気ケーブルを備えているいことを特徴とす
る実施態様８に記載の結合アダプタ２００。

【００６３】（実施態様１０）前記プローブ先端２９０
と前記ウェハカード２９２との整列を見得るようにする
テレビジョンカメラ装置３２０を備えているいことを特
徴とする実施態様９に記載の結合アダプタ２００。

【００６４】（実施態様１１）前記プローブ先端２９０
と前記ウェハカード２９２との整列を見得るようにする
顕微鏡装置を備えているいことを特徴とする実施態様９
に記載の結合アダプタ２００。

【００６５】（実施態様１２）電子回路試験システムの
取付具盤２１０を試験システムの試験ヘッド１２に結合
する結合システム２００において、前記取付具盤２１
０、プルダウンリング２０６、およびスパイダ２２２、
を備えた取付具盤装置２０２、試験ヘッド１２の前記取
付具盤装置２０２への最初の取付けを容易にするための
ものであって、第１の端、および第２の、前記スパイダ
２２２に固定される、より広い端を有する結合円錐２２
０、および前記試験ヘッド１２を前記取付具盤装置２０
２にロックするためのカムロック機構（３１０、３１
２）、を備えていることを特徴とする結合システム２０
０。

【００６６】

【発明の効果】以上のように、本発明を用いると、電子
試験装置をウェハプローバに正確に且つ迅速に整列させ
るのに使用する従順なウェハプローバ結合アダプタを提
供することができる。

【００６７】本発明の一つの特徴は、従順なアダプタ
は、試験ヘッドの重量の一部を支持するコイルばねの形
を成す従順なばね機構を備えており、アダプタの上部は
それ自身を試験ヘッドと自動的に整列させている。この
望ましい局面は、すべてのコネクタを正しく据えること
ができるので、ロック係合は、ウェハプローバおよび試
験ヘッドの表面が完全に平面状でなくても、二つの表面
の間に従順で確実な組合せを与え、従順な結合能力を与
える。

【００６８】本発明の他の特徴は、その結合プロセスに
よる接続にある。上に前に述べたように、従来技術で
は、試験システムをウェハプローバに組み合わせる速さ
を上げるために、アダプタが試験ヘッドに剛く取付けら
れているので、ウェハおよびプローブ先端が、試験ヘッ
ドの中間を貫く展望鏡を通して見ながら試験ヘッド（大
きな質量）を動き回らせることによりウェハに整列させ
られると、試験ヘッドは下に移動する。このプロセスで
は、二つの大きい質量を正しく整列させるのに、しばし
ば協同して共に作業する２人の人員が必要であった。し
かしながら、本発明では、プローバ先端をウェハプロー
バに角整列（一実施例では、約１５°以内の角調節）で
きるようにする回転（「θ」）調節能力のある従順アダ
プタを取り付けることができる。本発明は、従来技術の
装置の複雑さおよび扱い難さ無しで、テレビジョンモニ
タ（または顕微鏡）を通してまたは直接に整列プロセス
を観察するのを１人のユーザで達成することができる。
こうして試験ヘッドを下げ、所定位置にロックしてシス
テムを試験に使用できる状態に整えることができる。

【００６９】本発明の他の特徴によれば、アダプタのウ
ェハへの整列が乱されないから、試験ヘッドを一つのウ
ェハプローバから他のウェハプローバへ容易に移動させ
ることができる。したがって、他の長く複雑な再整列プ
ロセスを行なう必要なしに試験ヘッドをステーション間
で非常に急速に前後に移動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】通常の電子回路テスタの等角図である。

【図１ａ】図１のテスタの一部を形成する、試験中装置
（ＤＵＴ）盤の等角図である。

【図２】結合システムを組み入れてある電子回路試験シ
ステムの試験ヘッド、負荷盤、および取付具盤の分解図
である。

【図３】図２に示す結合システムを構成する結合円錐お
よびスパイダの詳細図である。

【図４】図２に示す電子回路試験システムの試験ヘッド
に組み込まれている負荷盤、カムロックリング、および
コネクタ支持円盤の分解詳細図である。

【図５】図２に示す試験ヘッドの表面の等角図である。

【図６】自動材料ハンドラにより供給される実装された
装置または集積回路のテスタへの結合システムの利用を
示す図である。

【図７】ウェハプロービングステーションにおける結合
システムのウェハウエの試験装置または集積回路への利
用を示す図である。

【図８】本発明による従順ウェハプローバ結合アダプタ
の分解等角図である。

【図９】図８の従順アダプタの部分を形成する円錐ばね
対の分解等角図である。

【図１０】図８の従順アダプタの断面図である。

【図１１】本発明によるウェハプローブの上面に取付け
た従順ウェハプローバ結合アダプタの他の等角図を示
す。

【図１２】本発明による従順ウェハプローバ結合アダプ
タの下面等角図である。

【符号の説明】

１２：試験ヘッド １００：結合システム ２００：ウェハプローバ結合アダプタ ２０２：取付具盤装置 ２０６：プルダウンリング ２１０：取付具盤 ２２２：スパイダ ２３０：カムロック機構 ２４０：回転ロック組立体 ２６２：回転リング ２６６：ウェハプローバ卓 ２８０：プローバカード ２８２：ハンドル ２９０：プローブ先端 ２９２：ウェハカード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プローブ先端を有するプローバカードをウ
   ェハプローバ卓上のウェハカードに結合する結合システ
   ムにおいて、 取付具盤、プルダウンリング、およびスパイダを備えた
   取付具盤装置、 試験ヘッドの前記取付具盤装置への初めの取り付けを容
   易にする、第１の端、および前記スパイダに固定され、
   より広い、第２の端を有する結合円錐、 前記試験ヘッドを前記取付具盤装置にロックするための
   カムロック機構、 前記ウェハプローバ卓に締め付けられ、前記プローブ先
   端を有する前記プローバカードを支持している回転可能
   リングを備え、該回転可能リングは、前記プローブ先端
   が前記ウェハカードと回転可能に整列するとき、係合し
   てロックされるものである回転可能なロック組立体、お
   よび前記取付具盤装置と前記ロック組立体との間に接続
   されて、前記ロックされた試験ヘッドおよび前記取付具
   盤装置を前記プローバカードを支持する前記ロックされ
   た回転可能リングに従順に適合させるための従順なばね
   機構、を備えていることを特徴とするウェハプローバ結
   合アダプタ。